автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Обоснование технологических параметров стекловолокнистых фильтров для обезвоживания отработанных автотракторных моторных масел

УЗБЕКСКИЙ НЛУЧЖМТССЛЕДОВЛТПЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА (УяМЭН)

• *

На правах рукописи

?Гв О л

РАХИМОВ Хамдям Рустамовнч

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СТЕЮЮ1ЮЛОЮ1ИСТЫХ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОТРАКОТА11НЫХ АВТОТРАКТОРНЫХ МОТОРНЫХ МАСЕЛ

Специальность 05.20.03 - Эксплуатация, восстановление и ремош

сельскохозяйственной техники

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Яш июль - 2000

Работа выполнена на кафедр« "Тракторы и автомобили" Ташкент ского инстшута инженеров ирригации и механизации сельского хозяП ста (ТИИИМСХ).

Научный руководитель: канднааг технических наук, доцент

ШАРШЮа К.А-

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор академик ЛИ РУз

кандидат технических наук .старший научный сотрудник

ЛНЬЕДВВ О,В.

НАГКУЛОВ С.Н.

Ведущее предприятие - Узбекский государственный центр но сершфика-цин н испытанию сельскохозяйственной техники и технология (УзГЦИТТ),

Защига диссертации состоится " "¿У/У Y-SI¿у> $2000 г в 13W час. на заседании специализированного советаДК" 125 01.01 но а вдите диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидат технических наук в Узбекском научно-исследовательском ичештуте ms ханизации и/электрификации сельского хозяйства (УзМОИ). Адрес: 702841, Ташкентская область, Янгиюльский район, п/о Гульбахор-1, УзМЭИ.

С диссертацией можно ознокомиться и библиотеке УзМЭН.

Автореферат разослан" Qj* 2qqq r.

Ученый секрегарь икцна лнзировашни о совег

А/1 УХТАКУЗИЕВ

/70^- О

АННОТА ЦИЯ

Работа посоящена обоснованию технологических параметров установки для обезвоживания отработанных автотракторных моторных масел, позволяющих повысить эффективность её использования.

В работе приведены: обзор ранее проведенных научно-исследовательских и опышо-конструкторских работ в области обводненности и обезвоживания масел; результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию технологических параметров стекло во л о шкеты х фильтров для обезвоживания масла, вращающегося фильтра и отстойника для предварительной очистки; частные методики определения эффектности водоотделення стеклг олокнистых фильтров; результаты ресурсных испытаний установки, эксплуатационных испытаний масла с периодическим обезвоживанием, а также расчет экономический эффективности результатов исследований.

Автор защищает: -технологическую схему работы, режимные и конструктивные параметры установки для обезвоживания отработанных моторных масел двигателей.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.. Сельское хозяйство Республики Узбекистан является самым массовым потребителем нефтепродуктов в виде топлива и масел, которые в процессе транспортирования, хранения и применения : подвергаются постоянному загрязнению механическими примесями, водой и другими компонентами и при неблагоприятных условиях их содержание может достигать большой величины.

Многими учеными установлено, что с увеличением содержания воды в масле повышается износ деталей, увеличиваются механические потерн в двигателе и шероховатость трущихся сопряжений, снижаются износостойкость, нагрузка схватывания и смачиваемость поверхности чугунных образцов. Поэтому работа, связанная с обезвоживанием смазочных материалов, является актуальной и имеет большое народнохозяйственное значение.

Работа выполнялась по контракту К-8-22 с ГКНТ Республики Узбекистан "Разработка ресурсо- и энергосберегающей технологии для решения проблем экономии масел сельскохозяйственной техники и охрана окружающей среды" (1998... 1999 гг.), а также по плану НОТ ТИИИМСХ 3.9. "Разработка технологии и технических средств ; 1Я регенерации отработанных автотракторных масел" (}'><•(>...2000 гг.)

г

Цепь работу: Разработка методики обоснования технологических параметров и повышение эффекгивности использования стекловолокни-стых фильтров для обезвоживания отработанных автотракторных моторных масел. ,

Объект исследования, Установка с фильтрующими элементами н разделителями для осуществления процесса обезвоживания моторных масел. Предметом исследования являются дизельные моторные масла.

Методика исследования. Основные показатели автофакторных масел определялись по ГОСТ 26378.0-89; теоретические исследования обводненности масел проведены с применением математических моделей, описывающих изменение содержания воды в зависимости «г температуры двигателя и окружающего воздуха, а также степени ci о загрузки; теоретические исследования очистки автотракторных масел проведены методом магматического моделирования процесса обезвоживания, описывающих эффективность н производительность коагулирующих стекловолокон в за висимости от числа ступеней; исследования фильтрационных свойств фильтрующих элементов проведены микроскопическим методом; изучение характеристик фильтров проведено по разработанной методике и специальными приспособлениями; результата экспериментов обработаны методом математической статистики; рациональные параметры установки микрофильтраиии обоснованы методом математического планирования экспериментов, экономическая эффективность раечнтапа в соответствии с методическими рекомендациями по комплексной оценке эффективности мероприятий, направленных ш ускорение научно-технического прогресса .

Научная новы та исследований заключается в том, что выведены аналитические зависимости, позволяющие определять уровень обезвоживания отработанного масла сгекловолокннетым фильтром в один, два и три слоя; иолучено эмпирическое выражение логарифмического характера, описывающее изменение содержания «оды в зависимости от наработки двигателя. Новизна технических решении ¡ammneiw 2 пазешами (№ 4312, № 5015) и положительным решением ПВ РУз по заявке НЮ!1 9900634.1, от 28. ! 0.1999 г.

Практическая ценность. Разработанная установка обеспечивает очистку н обезвоживание автотракторных моторных' масел, в соогвезогвии с требованиями ГОСТ 2517-89 но содержанию воды '

Ревличачия результатов исследования. Разработанные средства очистки и обезвоживания авто факторных масел применены в установке дя* регенерации обработанных масел, а также как самостоятельная установке внедрена на нредпр<|ятнях 'Жаракашак|>ееиеф1махсулот", НХК "Узисфге-газ", АООТ "Андижанирмаш", АО "ТашсельмаиГ'.н на сельскохозяйствен ных предприятиях Ташкентскою и Хо)хпмскоп) шиюяюо.

Апробация работы: Результаты диссертационной работы обсуждеиь на семинарах кафедры "Сельскохозяйственные машины" и . '"Тракторы »

автомобили" ТШШМСХ в 1995.,.98 гг., на Респу'" шканской нзучно-практнческой конференции "Вопросы механизации и электрификации сельского .хозяйства" ( Ташкент, 1995 г.), Международной научно-практическом конференции молодых ученых и аспирантов (Акмола, Акмолинский СХИ и Алмагы, К.ччГАУ, 1997 г.), Международной научно-технической конференции "Разработка и производство конкурентоспособных сельскохозяйственных машин для переработки сельхозпродукции" (Ташкент, 1997 г.); Республиканской научной конференции " Сугоцлпклг.п, куп фазали ва тугаш муэуптор механикаси, машнналар гидромосламаларн-ии моделллшгиртн масалаларитшг хрзирг» злион муаммоллрн" (Ташкент, 1997 г.), Республиканской научно-практической конференции "Цишлог хужалнгн ншлаб чикаришг'»л мехапшацнялаштнриш, цншло^ ху/к.ипни мапшнапарн муета^каплигнмн оширнш, таъмирлаш ва улардан унумлп фойдаланнш муаммолари" (Наманган, 1998 г.), Республиканской научно-практической конференции "Повмшенле эффективности использования сельскохозяйственных машин" (Каргаи, 1998 г.), Международной ° выставке "Минптехиология - 98""М»шитехнологии и компактное оборудование по выпуску товаров народною потребления и переработке сельхозпродукции" (Ташкент, УзЭкспоЦетр, 1998 г.), Республиканской научно-технической конференции "Кшилоц ва суп хужалиги со,\псида фан ва таьдпм муачмоларо" ( Ташкент, 1999 г.), Республиканской научной конференции "Сукмушклар, куи фачали па туташ му\птл«р механнкаси, машина-,'мр гндрсмосламшшр.иин моделлаштнриш масалалпринннг ^ознрги замой муаммолари" (Ташкент, 1999 г.), Международном дологическом конгрессе "Покое п экологии и безопасности жизнедеятельности'* (Санкт-Пегсрбург, 2000 г,)

Лгйлнкщуи, Основные положения диссертаций опубликоязш о 2) научной работе.

Структура и о!>ы'м работы. Днссер-ли;ня состоит мз введения, пяти глав, обпшх выполол, списка «спользоигашой литературы и приложений. Изложена на 131 странное машинописного текста, включая 35 рисунков, 9 таблиц, библиографию нз 165 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИИ РЛГ.ОТЫ:

Па введении обосно.пны яктуалмимль и новизна темы диссертации и сформулирована цель исследований.

Ч перкой ^.паее "Состояние поп роса очистки и обезвоживания автотракторных масел" приведен краткий аиздш физико-химических свойств загрязненности отработанных моторных масел, аналитический обзор существующих способов, методов и установок для систки и обезвоживания отработанных масел, а также рсз>л(.гагы научно-исследовательских работ в этой области.

Анализ работ в области эксплуатации техники показывает, что обводненность масел существенно влияет на износ механизмов двигателей внутреннего сгорания и старение моторного масла. Многими учеными установлено, что обводненность нефтепродуктов имеет место практически на всех этапах транспортировки, хранения и -эксплуатации, при этом ее количество в несколько раз превышает допустимую норму. Проблемам старения и повышения чистоты масла посвящены работы О.В. Лебедева, Щ.В.Саидова, П.Н. Абзалова, М.М.Ташпулатова, К.А. Шарапова,Ш.У.Юл-дашева, И.К.Кадирова, К.В.Рыбакова, В.П.Коваленко, Э.И.Удлера, В.И. Цыпцнна, Г.ПЛышко, Н.И.Итинекой, А.В.Симонеико, В.В.Острикова, Б.Р.Фукса, Б.Р.Сафарова, Р.К.Мусурманова, У.Т.Искандарова и др. Наличие воды в маслах значичельно ухудшает их свойства, т.е. приводит к ухудшению их смазывающей способности, десрукции присадок, усилению коррозионной активности, ускорению процессов окисления входящих в их состав углеводородов, а также образованию кислот, щелочей и других вредных соединений. Особенно снижается качество масел, содержащих моюще-дишергпрующих, антиокислительных и вязкостных присадок. Вода в масле в процессе эксплуатации образуется в основном за счет конденсации атмосферной влага, из-за не уплотнения элементов системы охлаждения, а в процессе хранения и транспортировки вследствие попадания атмосферной осадки. При определенных условиях содержание в них воды может достигать 2...2,8%. Анализ работ в области обводненности и обезвоживания масел показывает, что наиболее приемлемым вариантом в этом направлении является периодическое обезвоживание масла при эксплуатации техники средствами фильтрации. На основе проведенного обзора установлено, что по простоте конструкции н энергоемкости филыры-сеиараторы на основе езекловолокниешх материалов могут дать значительный эффект по сравнении с другими методами. Ко эти конструкции фильтров имели ряд недостатков, основным из них являлась шпкая эффективность обезвоживания. Установлено, что с целью повышения эффективности обезвоживания стекловолокнпстые материалы должны быть выполнены в несколько слоев, что повышает эффективность обезвоживания и при этом необходимо предусмотреть предварительную ступень очистки от механических примесей. Это обусловливает необходимо ;ть проведения как теоретических, так и экспериментальных исследовании.

На основании изложенного были сформулированы следующие основные задачи:

- обосновать эксплуатационные (¡»акторы, определяющие старение моторного масла без проведения операции обезвоживания;

- исследовать возможность обезвоживания отработанною моторного масла на многослойных сгекловолокнисзых фильтрах и повышение эффективности последних за счет предварительной ею очистки от механических примесей на вращающемся фильтре.

- теоретически обосновать возможность попышенчя пропускной способности вращагошегоеяфильгра увеличением его рабочей поперхности.

- экспериментально исследовать процессы обезвоживания, обосновать тсхнолагнчсскнс параметры вращающегося фильтра, отстойника и многослойной стекловолокнисзоН коагулирующей перегородки лля очистки масла от механических примесей и воды.

- разработать опытный образец установки для обезвоживания масла и проведение ресурсных и эксплуатационных испытаний.

По етоуой главе " Теоретические исследования процесса обезвоживания апшфякторных масел" приведены результаты работ по исследованию провеса обводненности отработанных масел н процесса обезвоживания масла сзеклополокнистыми фильтрами. Основным недостатком существующей конструкции установки для обезвоживания масла является унос частиц йоды потоком очищенного млела, что приводит к снижению эффективности водоотделения. Нами разработана новая конструкция фильтра ' водоотделителя, состоящих из нескольких слоев стекловолокон (рис. П.

По мере направления жидкости вверх, проходя через стекловолокна, чаешцм воды коагулируются и укрупняются. После последнего слоя вода практически отделяется от масланпопадает на поверхность тарелки,гд? выпаривается под высокой температурой. Для предложенной конструкции начальный коэф-I I I фнниент эффективности отделе-

ние. !, Схема для определения на- ния микрокапель воды из масла раметро» многослойных фнлыроп первого слоя будет имен, вид:

п,= ¡1-[|+2<~™)2|[|-2(-А ] о1'^ }Р„ (1)

-JZyA

4

I 1 .......■

а

где

3Vvp„ Iii (Мь) 21 соч'О - 3cos0 p, = |--Z------. ------; (2)

/ц,яО~ ствч l-dir'kil sin 0 (1 -cosO)

dK - средний начальный диаметр микрокапли полы, м; D„,- средний размер пор, м; !\ - вероятность задержки осевших капель; V - расход масла. м1/'с: v и р,.,- кинематическая вязкость (Nr с) и плотность масла (кг/м1): ht и In. -размеры филыроэлемента, м; ст„.м - поверхностное натяжение на границе

"вода" - "масло" кг/с1 ; {ф - приведенный коэффициент трения капли о стенки нор; 0 - угол смачивания, град.

Формулы (I) и (2) являются преобразованными формулами, полученными В,Р. Фуксом и дозволяют анализировать влияние характеристик процесса филырацин на коэффициент отфильтровывают воды из масла на предлагаемой установке.

Установлено, что эффективность очистки масел от примесей увеличивается с увеличением количества перегородок. Для многослойной перегородки эффективность потоотделения можно записать следующим образом

п, +(1-РЩ1)Р;Пг +(1 - РГЛ|)( »-РлЫРзПз. (3)

где р„ рд- коэффициенты увеличения начальной эффективности водо-отделения отдельными слоями ь процессе фильтрации;

т^.п,;, г}) - начальная эффективность водоотделепия первого, второго и третьего слоев фильтра. При описании гидравлических свойств фильтров-водоотделите-лей за основу принят принцип наложения гидралнческих потерь во всех элементах фильтра, количественная оценка которых сделана в работах Э.У.Удлера. Гидравлическое сопротивление многослойных цилиндрических фильтроэлементов для предложенной конструкции водоотделителя определяется по формуле

д., '

АРФ=---, (4)

V 71 Б к, .

где дРф - гидравлическое сопротивление фильтра, м"'; к, -эквивалентный коэффициент многослойной цилиндрической перегородки, определяемый по формуле

1п(НЛ1„)

К, =-:----, (5)

(п (И/ф.-Но)) 1п(Н/(Иг11,)) 1п(Н/(Ь3-п2)) - +---+ -

к, к2 к3

где ю, Кг, Кз - коэффициенты проницаемости слоев, кг/м2; Н - с б тая высота фильтра, м ; Ь„ - расстояние от корпуса до первого слоя фильтра, м. Ь| - расстояние от корпуса до второго слоя фильтра, м; Ьз - расстояние от корпуса до третьего слоя фильтра, м; Ьз - расстояние от корпуса до края третьего слоя фильтра, м

Обработка результатов исследований производилась на персональном компьютере IBM 486 AT ХТ<1 по программе EXCEL -4. Из зависимости видно (рнс.2), 'гто эффективность подоотделепия о увеличением диа-Mcipa микрокаили воды улучшается, при этом требуемая эффективность водоогделешш (95%) достигается при трехслойной перегородке.

Исследование обезвоживания масла на стеклополокиистом фильтре показало, что при высок'« загрязнениях эффективность его снижается. Поэтому было проведено исследование по определению влияния мехапиче скич примесей масла на процесс обезвоживания на трехслойной стекпоп« локппстой перегородке. ____

V<

0,9 0,8 07 о,«

0,5

0,4 о, j о,г

3\ —

— ___ — —

У

7"-

s

*

Рис 2. Зависимость эффективности водоотделення стекловокнистых филырои от диаметра микрокапли соды: 1- однослойная перегородка; 2 -двухслойная иерегодка; 3- трехслойная перегородка.

Полученные данные покачали, что перед обезвоживанием масла необходимо произвести очистку масла от механических загрязнений до содержания 0,03% . Установлено, 'по перед подачей масла п стеююволскин-стые фил игры органично и эффективно длл очистки отработанных мпсел от механических примесей использование роторных фильтров с гофрированным фнльтрозлементом в нижней части которого смонтирован бункер в виде динамического отстойника.

В результате теоретических и частично предварительных исследований установлено, что при выполнении конструкции установки по вышеизложенному порядку можно обеспечить 95% эффективность водоотделення и длительный срок службы установки.

В третьей маке "Методика и оборудования для экспериментальных исследований" приведены методики определения загрязнений масла, в

частности; массовое содержание воды в масле определялось гидрид-кальциевым методом но ГОСТ 8227-57. Дисперсность воды исследовалась микроскопическим мою дом с применением микроскопа МБИ-15. Определение массового содержания механических примесей проводилось согласно ГОСТ 26378.2-89. Определение температуры вспышки в открытом тигле производилось согласно ГОСТ 26378.4-89.

Определение дисперсного состава загрязнении производилось при помощи прибора ФС-П2 с регистрирующим устройством.

Спектральный анализ качества масел с помощью фотоэлектрической регистрации спектра производится на установках МФС-7, ДФС-8-1.

Для исследования процесса обезвоживания масла разработана установка, включающая бак, нагнетательный насос, коагулирующие перегородки и контрольно-измерительные приборы.

Дня исследования процесса предварительной очистки масла от механических примесей была разработана экспериментальная установка, состоящая из расходного бака емкостью 100 л, шестеренного насоса, вращающегося фильтра, разделителя, а также контрольно - измерительных приборов« механизма для изменения частоты вращения фильтра.

На установке снимались характеристики гидравлические характеристики и эффективности очистки фильтров. На представленном стенде также исследовались характеристики динамических отстойников и определялись рациональные конструктивные и режимные параметры.

И четвертой глине 'Экспериментальные исследования процессов очистки и обезвоживания автотракюрпых масел" приведены результаты исследований обводненности моторных и гидравлических масел при выполнении МТА различных технологических операций (рис 3) «I——1—т—]—————— Высокое содержание воды при

выполнении технологических операций вспашки и уборки хлопка, объясняется как связь со степенью загрузки двигателя. Чем выше загрузка двигателя, тем активнее про1екает процесс обводнения Обьясп>,ется это повышением тепловых и удельных нагрузок н трущихся парах и высокой кратностью циркуляции масла в смазочной сиоеме.В современных двипнелях используются комбинированные виды смазки с р:ибры и пваннем При разбрызгивании масло вступает ь реакцию с кислородом воздуха,

Рис.3. Изменение содержание воды в моторном масле и зависимости от различных технологических операций: I-вспашка; 2-убирка хлопка; Зчпосси; 4-кушлншшня

попавшим в картер для освежения, вследствие чего в масле накапливается влага. С другой стороны, двигатель и гидросистема тракторов в условиях Узбекистана работают при высоких перепадах температур, отчего воздух попавший в картер, конденсируется образуя капельную влагу. В результат обработки эксперменпшьных данных получена зависимость логарифмического характера, описывающая изменение содержание волы Wor наработки зрактора г в виде

IV - al.n т ( W,n (6)

где а - коэффициент, учитывающий степень загрузки двигателя; 1У„ - начальная обводненность масла, т.е. обводненность масла в процессах храпения, транспортировки и заправки.

Анализы показывают, что при сборе масел по сортам или маркам во время проведения ТО-2 массовое содержание воды не превышает 0,9%, за исключением некоторых проб масел, слитых из-за неисправности и поломки двигателя.

Были проведены серии исследований по вдределению технологических параметров етекловолокпистых фнльзров. Экспериментально установлено, что наибольший эффект водоогделення достшается на коагулирующей перегородке, состоящей из трех стекловолокон. Волокна различного диаметра в коагулирующей перегородке расположили в порядке возрастания этог о показателя по направлению потока масла. Толщина первой коагулирующей перегородки составляла 2,5...3,0 мм, атороп - 5...7 мм, третьей - 8... 10 мм, а ее объемная плотность - первой перегородки 0,675 кг/м\ второй перегородки 0,48 кг/ч5, третьей перегородки 0,36 ..г/м' . С увеличением толщины перегородки при постоянной сгепенп обж;пня и с увеличением степени обжатия перегородки эффективность обезвоживания повышается. При этом гидравлическое сопротивление перегородок увеличивается

Для трехслойных и двухслойных перегородок, также, как н для о/шо-слойнпх, определялись коэффициенты коагуляции р. На основе обработки экспериментальных данных для однослойной перегородки получено: pt--0,5i 14ир 1,4909, для двухслойной - р2 - 0,5087п2 + 3,5549, для трехслойной - (Si = 0,49(4 ih + 7,5104. Из серии экспериментов установлено, что применение i рехслойнон перегородки наиболее эффективно.

Исследование влияния гемперасуры на процесс обезвоживания проводилось на трехслойной перегородке содержанием воды в масле 0,6%. Исследования показали, чю зффекзивность водоогделення после температуры 80 ,.84"С практически не меняется, но и интервале от 20 до 80"С этот показатель повышайся n;i 4%, а потом ме;1лешю начинает падать, зато удельная пропускная способность фильтра за нот период увеличивается в 2,3 раза, но в дальнейшем эют показатель мало меняется . Снижение эффективности «одоо|деления при нмеокнх темпера iypax нагрева по видимому спяi.iiiii с молекулярной структурой воды, которая начинает разру-

шаться после 80"С, т.е. стремится переходить К пару. Исходя из вышеизложенного можно сделать вывод, что максимальная температура нагрева масла при обезвоживании на стекловолокнистых материалах должна быт* 84"С.

Оптимизация основных технологических параметров процесса обезвоживания отработанных автотракторных масел на трехслойных стекловолокнистых фильтрах проводилась методом математического планирования экспериментов. На основе теоретических исследований к однофакторнмх экспериментов шбрапы наиболее важные управляемые факторы, к кою-рым относились давление масла, тсмпе|шура масла, степени обжатия первого, второго и третьего слоев. Для решения постелет км задачи был выбран плац В:; с иолурешшкои.

Полученные урааисиня рсгресеш! но эффективности водоотделения У| и пропускной способности Уг имеют вид:

У,-97,843-0,3141 Х( + 0,1313X2 + 0,3917 Х3 + 0,2704 Х4 +

->• 0,0263X5 - 0,2116Х,2 + 0,0273X1 Х^ - 0,091.1 Х,Х, - 0,0667Х,Х, -

- 0.0308 X, Х5 - 0.6232ХГ + 0,11X. X, - 0,О746Х2Х< - 0,0637Х2Х5 -

- 0.7999Х)2 - 0,1433Х, Х4 + 0,0508 X., X, -«,0^2Х,2 -

У 0,0288 X, Х5 - 0,1383Х52 , % (7)

Уг- ¡23,171 + 1,087 Х| + 5,0037Хг -4,80« Х3 - 1,5815 X . -

- 3,7222X5 -^ШОХ^-О^УХ 1X2'+0,7854Х1Хч+ 1.5771X1X4 +

+ 2,5604 X, Х$ -8,3546Х^2 - 1,7104Х2 Хз - 3,?438Х3Х, --б,1714Хчг + 0,7813X1X5-6,1548Хцг-1,4137X4X5 -

-6,188 Х$3, м'/о (8)

где Х|, Х2, X), Х -. К} - «дарованные значения фаетороа (соответственно рабочего давления, температуры масла, степеней обжатия первого, второго и третьего слоев сшсловолокннстых фильтров)

Уравнения рсгрсесиц (7) л (8) решали методом штрафных функции ЯиМ'Г и определены рациональные режимные параметры стекловолокнистых фильтров: давление 0,17 МП», температура масла <58 "С, степень обжатия первого слоя 2,305, степень оСж.тя второго слоя 1,896 и степень обжатия третьего слоя 1,499.

Б пятой с.чавг " Эксплуатационные испытания установки к технико-экономическое обоснование эффективности ее применения" приведены принцип работы опытной установки для очистки и обезвоживания отработанных мс> горних масел (рис.4).

Эксплуатационные испытания, проведенные в сельскохозяйственных предприятиях Ташкентской области и Республики Кпракалнак-истпн показали высокую эффективность и надежность установки. Сравнительные испытания свежих массл М-ЮВ» и при периодической оччетке их на опыт-

ной установке через каждые 60 мото-часов работы трактора показали, что при периодической очистке содержание воды при 240 мот» час не превышает 0,2%, а при непрерывной работе этот показатель за этот же период составляет 0,6%, что в три рщаменьше (рнс.5).........

Г.-

JST

¿г.

W

Рис.4. Принципиальная схема установки для очистки и обезвоживания автотракторных масел

1- исходная емкость; 2 - насос; 3 - вращающийся филыр для очистки от механических примесей; '4 - фильтры-водоотделители; 5 - разделитель; 6 - нагреватель; 7 - испаритель; 8 - электродвигатель; 9 - ременная передача; 10 - терморе1улятор; 11 - термометр; 12 - емкость :шя очищенного масла;

Исследование изменения щелочного числа (как основной показатель, указывающий на_ старение масля) показали, что при периодической -

очистке и обезвоживания после 240 мото-час работы составляет 1,84 мгКОН/г, а при непрерывной работе пот показатель составляет 1,43 мгКОН/г. Нижнему пределу щелочного числа при периодической очистке достигается после 292 мото-!чае, что на 9% выше. Отсто-

I .

[да следует при периодической очнет ке и обезро*"н-•вания моторного масла ресурс масла повышается на 9

Основные физико-химические показатели отработанных и очищенных масел, а также требования к ним представлены в таблице, от-

ца МQTt'4

Рис.5. Изменение содержания поды в зависимости от наработки трактора: I - при непрерывной работе; 2 - ири периодической очистке.

куда видно, что очищенное масло отвечает требованиям стандарта по содержанию воды, что являлась целью нашего исследования.

Физико-химические показатели очишснных масел марки М-ЮВ2

I {»именование показателей Требование Отработан- Очищен-

« очищен- ное масло ное масло

ным маслам

Содержание механических

иримеспй ,% 0,015 0,456 0,008

Содержание золь:, % 1,65 1,8 1,42

Содержание воды,% слслы 2,1 следы

Содержание асфальто-

с.молистых веществ,% - 0,48 0.12

Кинематическая вязкость

при 100"С, сСт 11+0,5 8,7 8,1

Темпера|уравспышки в

огкрьмом тигле, "С 205 178 187

Годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования составил 108267,17 сум на одну установку.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Анализ литературных истсыников показывает, чю моторные масла в процессе транспортировки, хранения и эксплуатации обводняются и при определенных условиях содержание в них воды может достигать 2. .2,8%, что приводит к усилению коррозионной агрессивности масла.

2. Для повышения эффективности'обезвоживания масла на стеклово-локнистых ф<ш)лрлх необходимо предварителшая очистка от механических примесей с доведением содержания загрязнений не более 0,03%.

3. Установлено, что удаление частиц йоды из масла зависит от слой-ности сгекловолокиистой перегородки фильтра и наибольший эффект достигается при трехчелойнон перегородке, при этом степень обжатия первой ступени должна быть 2,305, второй - 1,8% н третьей - 1,499, а толщина коагулирующей перегородки находите» г. пределах 2,5...3.0 мм, второй -5...7 мм, третьей - 8... 10 мм при плотности персюродок первой - 0,675 кг/м , второй - 0,48 кг/м\ и третьей - 0,36 кг/м\

4. Исследование режн.чных показателей на процесс водоотделения показало,_что оптимальное давление маелг при фильтровании должно бьиь 0,17 Миа," а температура - 6Х"С.

5. Доказано, что периодическое обезвоживание моторного масла в процессе эксплуатации повышает ресурс его на 9% по сравнению с маслами с непрерывной работой.

6. Разработанная установка лля обезвоживания отработанных моторных масел внедрена на сельскохозяйственных предприятиях Харезмского, Ташкентского ьилоятов и "Каракалнакрсенефпаьминог". Годовой экономический эффект от внедрения результаюв исследования составил 108267,17 сум на одну установку.

7. Дальнейшие исследования необходимо вести в направлении обезвоживания непосредственно при эксплуатации сельскохо (явственной тех-

иики в условиях сухого, жаркого климата с большим перепадом суточной температуры.

Основные положения диссертации опубликованы а следующих работах:

1. Шарипов К.А.,Рахимов Х.Р. Ишлатилган мотор мсйларн крбилиятини цайта тиклаш// "Пахтачиликвадопчилик".- 1997.-№2.-31...33 б.

2. Шарипов К.А., Рахимов Х.Р.Обводнениость масла //Сельское хозяйство Узбекистана. - 1998. -№ 1.-34 б.

3. Шарипов К.А., Рахимов Х.Р.Обезвожизаиие масел// Сельское хозяйство Узбекистана. - 1999. - № 3,- С.50.

4. Шарипов К.Л., Рахимов Х.Р. Автстрактор монларинн сувдан тозаловчи курилманннг мук,обил курсаткичлариии аншуиаш //Пахтачилик па дончилнк. -2000. -№ 1.- 40...42 б.

5. Шарипои 1С.А., Рахимов Х.Р.,Матякубов И.Х.Ншлатилган мойлардан самарали фондаланиш йуллари //1\ишлок, хужалмгини механизациялаштприш ва электрлаш'П'риш масалалари. Илмий-ишлаб чицарнш конференция»! мяъру-залар тезислари туплами. Тошкент, 1995.- 15... 17 б.

6. Шарипов К.А. Рахимов Х.Р. Матякубов И.Х. Результаты исследования регенерации отработанных моторных масел //Цишлоц хужалнгмпн мехапиза-циялаштириш ва электрлаштириш масалалари. Илмий-ишлаб чик^риш конфе-ренцияси маърузалар тезислари туплами.Тошкент, 1995. -59...61 б.

7. Шарипов К.А.,Рахимов Х.Р., Матякубов И. Ишлатилган мотор мойла-рининг регенерацияга яроадипши бахрлаш //Повышение технологическою уровня процессов механизации, эксплуатации и ремонта сельскохозяйственной техники. Сборник научных трудов / ТИИИМСХ. Ташкент, ¡996.-4 .-С. 103... 105

8. Рахимов Х.Р. Пути эффективного использования отработанных масел в сельском хозяйстве / Вестник науки. Акмалмнский СХИ. А км ал а, 1996. - Вып. 4,- С. 320...322.

9. Шарипов К.А., Рахимов Х.Р.К попросу мембранной очистки масел //Суюк,ликлар,куп фазали ва туташ му^итллр механикаси, машииалар гидро-мосламаларшш моделлаштириш масалаларииииг хрзирги замон муаммолари.

' Республика илмий конфереицияси маърузалар тезислари туплами. Тошкент, 1997.-С. 107...108.

10. Шарипов КА., Рахимов Х.Р.Стенд для исследования процесса ультрафильтрации масел // Материалы международной научно- практической конференции молодых ученых я аспирантов. Алма- ата, - 1997. - С. 94...97.

П. Шарипов К.А., Рахимов Х.Р. Малогабаритная Мембраниая'устаиовка для обезвоживания масла // Материалы (доклады и статьи) второй международной научно-технической конференции "Разработка и производство конкурентоспособных сельскохозяйственных машин И машин для переработки сель- эзпродукции". Ташкент, 1997. - С. 41 ...42.

12. Патент JTs 4312. Мембранная установка /Шзрнпов К.А., Гзхимоп Х.Р. / Официальный бюллетень - 1997 г. - М2(В). - С.25

13. Патент № 5015.. Установка для разделения жидких смесей /Шарипов К.А., Рахимов Х.Р / Официальный бюллетень - I99S г. - №2(13), - С.37.

14. Рахимов Х.Р., Шарипов К:А. Удаление воды из масла методом фильтрации //¡^ишлок, хужалиги ишлаб чикцлпдлни ысхашзацнялпш, г;.Ш!ло1> хужи-jiiira маиишаларимустахкамлшш?'оширод,-таьмирлаш на улпрдан унумли фойдалшшш ыуаммоларй. Республика илмий-смалин коифсренцкясн материал-ларнт>'плами. 11амангац,Т99$, •■ 48.,.500.

15. Sharipov К.А., Isksndarov U.} Rachimov Н. Development of technology and ere ation of small size« plant for regene ration of waste oib (designed to re new initial features of .waste motor, hydraulic and transmission oils). Catalogue Of technologies and psvduoticns of small enterprises - Dirmicj !ncubr.!ors tenants of the Republic of Uzbekistan, lies. Bysiucslucubator. Teshkait 1935.-p.32.

16. Шарипов K.A., Иш«Д»роа У.Т., Pasmimi Jt.P. Соасругснствовшше технологии регенерации аототршпариых масел И су и хужалиги со-хаенда фан ва таълим г. j у я N t МО л t1. [i! с.(Ti ilCXN i л fi l шшг 6f шшлигнга бакишлан-ган Республика конференция«!)Toittmir, Ш(Ж- 199...203 6.

17. Шарапов К.A.,.' Рахтаад Х.Р. Модалнроишк процесса очистки моторного масла пщродшшп'лкскш фильтром //СУ.\и$дчкяар> куп фазали ва ту-таш му^шлар кеханцкаси, шидащлзр'шдромоенмздарини моделлаштнриш магаиья^яиашг ^озпрщ замри цуадмодариЛЧ-спуйшкг илмнй конференция«! мэт>рузздар тезнеда? Датами. Ташкент, ¡99?.- 529.. .532 б.

r 18. Рохнмоз X.Р., Шэршюз К.А;, Днгуылгц Б.Э., Хешимова А.И. Влияние окру»»м«чей среды ка шмгшше качества 'емздгпмх метерналои в условиях экенду&тецпи в Средний Aatui. v Труды. {¿езкаушролкио зкмютнческого конгресса ftlioiroc в экиогttu и оджошк*» »яаиадгя'геяыюсг«». Санкт-Петербург, 2000.-С.- Ш...123. ■

19. Р-дхи«о»ХР.».М5й»й»в Л.Х.;Шгфпиои К.Д., Мдтя кубов ИХ, Нарым-бехаа и.'Ли Путя .hciajuie»riw>$$mtiimocTit испояьзозаипи масся и снижения токсичности о'фаЗотшшлк газов двдпжля 4ВТ-3.9 «Крммшо» в условиях жс-njiyaraitsm pecnyfrnum УзСскнепш, . .Труды • Международного экологического конгресса «Ноюе в йшшпш к богсийсностн жшнедеягсльноепт. Санкт-Патербург, ПМ0. - С.- 236, ..239.

20. Ш:цлшобК,А;, РадшсиХД',, Мд: чщой rtJC. Сосзшоживание автотракторных масел. Р^комсидацтг. Тйшаеиг; 2000. -с,

21. Шлрмэв К.А., Мажпдой Д., Рахиме» X.PAlewCpamiwe фильтры для очистки шпотрактораых масел. M.20QQ г. - А с. Дзд. в ВШИГГЭИатонромом

PACXIL Об <35.2000 г. XiS5. ВС-2000.

ШШ1АТИЛГАН АВТОТРАКТОР МОТОР МОЙЛАРИНИ СУВПШЛАИТНРИШ УЧУН ШИШАТОЛАЛИ ФИЛТРЛАГШШГ ТЕХНОЛОГИИ УЛЧАМЛАРШШ АСОСЛАШ

РАХИМОВ Хамдам Русгамович

Узбекистан к,ишлок;хужалипши механизацнялаш на электрлаштириш нлмий тадццк,от института, Янгин?л - 2000 и.

ШШШНГ'ТАФСИЛИ

Маэкур ишда ишлатилган автотракторлар мотор мойларини хржолик ша-роитнда сувсизлантириш учуй шишэтолалн филтрлзр асоеида гайерланган к,-'-рилма ишлаб чицнш, уиинг самзрадорлигини ошириш ^амдз дастлабкм тозалаш жараёнида куллацнладигал аЭланувчан гндродинамик фнлтр, тиндиргичлар-нинг асоснн улчамларини асослаш борасида олнб бори л гаи нзланитлар нпти-жалари келтирилган.

Иозарий ва амалий гащфкртлар натижасида тракторлорнипг х,ар хил технологии жараёиларни бажаришда сувлаИ1;ш даразкалари ва куп ^атламли ши-шатолалн филтрларнинг сагларад^рлагини ба^оловчк аналитик на змиирик бо1Л1н^1Иклар келтириб чикзрил;ан.

Тадк;ик,отлар натижасида шишатолалн филтрларнннг, айланувчап гидрр-динамик филтри ва тиндиргкчларнннг снфат к^рсаткичларига таъсир цнлуачи омилдар ургапилган, уларнннг ншлош чегараси аниг^пангап,

Юк;орида келтирилган тадиупфтлар иатижаси ас'оснда хржвяик шароитвда ишлатилган автогракторларнииг мотор мойларини сувсизлантириш имконшш берадиган кэдэилма ишлаб чи^илди, ^змда унйнг мацбул ?лчпмлорн анн^ландн

ва улар куйндагача:

-„ишчи боснм, МПа -0,17

- мой харорати, *С - 68

- шишатолалн фнлтрнинг

биринчи цатлами си^илганлик даражаси ,-2,305

иккинч» кртламисикрлганляк даражаси -1,896

учинчи к;атлами сик;илганлик даражаси . -1,499

Тадкицот натижаларини тадбик, этнщ мой ма^сулсяларига булган талаб-ни, атроф му^ит и нфлосланншинй камайтирадн ва цурилма бир йил даооми-да 108267,17 сум нктисодий свмара олнш имконнни берад».

Justification of technological paramétrés glass fibre filters for dchidration of used autotractor motor oils.

Rakhimov Klianidam Rustamovich.

Uzbek Scientific Research Institute of ¿ricultural mechanization and electrification,

Yangiyul - 2000

Abstract

Here in under are presented the results of research of working out a glass fibrous filter based plant for dehydration of used auto-tracfor motor oils in the conditions of farm, increasing its effectiveness and applying rotating hydrody-namic filter at the primary stage of refining, of justification of basic paramétrés of sumps.

In the summaries of tlieoretical and practical researches, are given analytical and empiric relations evaluating humidifying of tractor executing different technological processes and the effectiveness of muiti-îayer glass fibrous filter.

hi die summary of above mentioned research arc determined the factors influencing quality indexes of glass fibrous filter, relating hydrodynamic filter and the sumps, and their working limits.

On the basis of the present research a plant is worked out for dehydration of used auto-tractor motor oils in the conditions of. the farm, and the acceptable paramétrés are determined as follows:

- working pressure MPa -0,17

- oil temperature, "C ' - 68

glass fibrous filter

-1 st layer compression level - 2.305

- 2 nd layer compression level - 1,896

-3rd layer compression level -1,499

Introduction the results of the wo.lc helps for gratification of Lubricants determined for decreasing the pollution of environment with the waste engine lubricants and for getting an economical profit of 108267,17 sums during one years exploration.